[發明專利]一種新型超寬帶共形天線的設計

在審

• 申請號: 202010555823.6
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111653866A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 何賽靈;蔡喆;林彧昕;劉輝
• 申請（專利權）人: 蘇州優函信息科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/25;H01Q5/307
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型超寬帶共形天線。該天線輻射結構由矩形輻射結構和蝶形輻射結構形成，其中蝶形輻射結構分布在矩形輻射結構的左右兩側；通過蝶形輻射結構的加載使得該天線具有超寬帶特性。本發明的超寬帶共形天線利用蝶形輻射結構使得工作頻率得到提高。

技術領域

本發明屬于無線通信中的天線技術領域。更具體地說，設計一種超寬帶共形天線。

背景技術

隨著現代通信技術的不斷發展，天線在現代科技領域尤其是無線通信領域被廣泛應用；在可穿戴設備上要求天線具有共形結構，共形天線是指一種能依附在物體結構內部而且跟物體結構保持共同形狀同時不會占用過多空間的天線；研發共形天線的目的是使天線與搭載天線的結構表面組成一個集體，使天線在運動中不會分離，同時還能讓天線不會受到過多的干擾。

與傳統常規天線不同，共形天線的使用在一定程度上能為設備騰出空間，騰出的空間可以裝配其他配件。

對于共形天線，目前的設計方法有：1、利用單極子天線的結構。文章“一種用于Lora可穿戴設備的小型化雙頻段天線”就設計出一款利用順時針環繞單極子、耦合分支的結構上激勵出兩個低頻諧振模式的天線，此時天線性能要求得到滿足；但是該單極子天線存在帶寬較窄的缺陷；2、利用矩形微帶貼片天線的結構；文章“雙頻雙極化微帶共形天線”就設計出一款具有饋電網絡的雙極化陣列微帶天線，但此時微帶天線較窄的帶寬還是存在。

因此，設計一款既能與產品外殼一體化，又具有超寬帶特性的天線是關于共形天線設計的難點。

發明目的

本發明目的是針對現有背景技術的不足，發明一種超寬帶共形天線，該共形天線具有超寬帶性能以及可復用、易實現、易制造等結構優勢。

技術方案

本發明采用如下技術方案：

本發明的天線輻射結構由矩形輻射結構和蝶形輻射結構形成，蝶形輻射結構分布在矩形輻射結構的左右兩側；產品外殼的材料為亞克力。

所述超寬帶共形天線與現有技術相比，本發明具有如下優點和有益效果：

1、適用帶寬大，可以實現傳輸頻率范圍的超寬帶。本發明使用的蝶形輻射結構具有寬頻帶的特性，采用矩形輻射結構與蝶形輻射結構相結合的方式，實現良好的阻抗匹配，超寬帶特性由此產生；

2、低成本。該發明所設計的共形天線結構簡單，可采用FPC柔性電路板作為基板，板材成本和加工成本低。

有益效果

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

本發明采用矩形輻射結構與蝶形輻射結構作為輻射貼片，實現了超寬帶特性，具有良好的阻抗匹配與隔離度。天線的結構簡單，易于實現。

附圖及簡單說明

圖1是本發明超寬帶共形天線的整體圖；

圖2是傳統天線輻射結構圖；

圖3是本發明使用的共形天線輻射結構圖；

圖4是不同輻射結構產生的回波損耗曲線圖；

圖5是本發明超寬帶共形天線的回波損耗曲線圖與隔離度圖；

圖6、圖7和圖8是不同頻點時的xz面、yz面和3D輻射圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明中的超寬帶共形天線的輻射結構包括矩形輻射結構和蝶形輻射結構。共形天線的基板可以為FPC柔性電路板；接地平面在厚度為0.8mm的PCB電路板上側；產品外殼的材料可以為有機玻璃。

如圖2所示為傳統天線輻射結構圖。